پديد آورنده :
سجاد، فنائي
عنوان :
ساخت و ارزيابي داربست هاي نانو بيوكامپوزيتي پلي كاپرولاكتون- ژلاتين- شيشه زيست فعال پوشش داده شده با پروتئين BSA و فيبرونكتين حاوي داروي آموكسي سيلين براي مهندسي بافت استخوان
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شناسايي و انتخاب مواد مهندسي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
چهارده، 106 ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
شيدا لباف ، محمدحسين عنايتي
توصيفگر ها :
مهندسي بافت استخوان , پلي كاپرولاكتون , ژلاتين , شيشه زيست فعال , فيبرونكتين , آلبومين , آموكسي سيلين , دارو رساني
استاد داور :
رحمت الله عمادي، عليرضا علافچيان
تاريخ ورود اطلاعات :
1398/05/09
رشته تحصيلي :
مهندسي مواد
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1398/05/14
چكيده فارسي :
چکیده یکی از راه حلهای نوین در درمان عیوب و بیماریهای استخوان استفاده از داربستهای مصنوعی است هدف از این پژوهش ساخت و ارزیابی داربستهای نانو بیوکامپوزیتی پلیکاپروالکتون ژالتین شیشه زیستفعال پوشش داده شده با پروتئین BSA و فیبرونکتین حاوی داروی آموکسیسیلین برای مهندسی بافت استخوان است ذرات زیر میکرون شیشه زیستفعال با ابعاد برابر08 027 نانومتر 03 n سنتز شدند الیاف پلیکاپروالکتون ژالتین با به کار گیری 5 2 درصد وزنی از این ذرات در ساختار الکتروریسی شدند بررسیهای انجام شده نشان داد که الیاف حاصله بسیار زیستفعال هستند به طوری که تنها پس از 5 روز غوطه وری در محلول شبیهسازی بدن سطح آنها به طور کامل از هیدروکسی آپاتیت پوشیده میشود پس از 41 روز کشت سلولهای بنیادی پالپ دندانی آزمون آلیزارین رد انجام شد و نشان داده شد که الیاف حاوی ذرات باعث تمایز سلولهای بنیادی پالپ دندانی به سلولهای استخوانی شدهاند چنین رفتاری در غیاب فاکتورهای استئوژنیک و تنها به خاطر حضور شیشههای زیست فعال صورت گرفت که از این نظر بسیار حائز اهمیت است در بخش دوم پژوهش حاضر نانوذرات شیشه زیستفعال با ابعاد 51 07 نانومتر 04 n به روش سل ژل سنتز شدند الیاف پلیکاپروالکتون ژالتین حاوی 52 1 5 2 و 5 درصد وزنی نانوذرات شیشه زیست فعال الکتروریسی شدند بررسی نتایج حاصل از آزمون کشش تک محوره نشان داد که الیاف حاوی 5 درصد وزنی نانوذرات با استحکام کششی 7 0 7 21 مگاپاسکال افزایش طول 11 19 درصد مدول االستیک 97 9 مگاپاسکال خواص مکانیکی بهتر از سایر الیاف دارند بنابراین این الیاف به عنوان بهینه انتخاب شدند تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری از الیاف بهینه حضور ذرات در الیاف را تایید کرد همچنین زیستفعالی این الیاف با تشکیل هیدروکسی آپاتیت پس از 01 روز تایید شد پروتئینهای فیبرونکتین و آلبومین سرم گاوی بر سطح الیاف بدون هیدروکسیآپاتیت و دارای هیدروکسیآپاتیت سطحی متصل شدند بررسیهای کمی با آزمون مرئی فرابنفش نشان داد که میزان پروتئین جذب شده بر سطح دارای هیدروکسیآپاتیت تقریبا 031 میکروگرم میلیگرم بیشتر از سطح بدون هیدروکسی آپاتیت است نتایج سلولی نشان داد که چسبندگی سلولها در حضور فیبرونکتین بهبود یافته است به منظور استفاده از الیاف با هدف درمان عفونت استخوان به عنوان یک عفونت باکتریایی الیاف بدون نانوذره حاوی 3 درصد وزنی داروی آموکسیسیلین الکتروریسی شدند و نرخ رهایشداروی آنها بررسی شد نشان دادهشد که الیاف طی دو مرحله رهایش انفجاری و رهایش آهسته دارو را آزاد میکنند به طوریکه برای الیاف کراسلینک نشده 07 درصد دارو تنها درساعت اول رهایش یافت و رهایش تا پایان 42 ساعت به طور تدریجی کامل شد بررسی خاصیت باکتریکشی الیاف در برابر باکتریهای استافیلوکوکوس آرئوس و اشریشیا کلی و اندازهگیری قطر هاله عدم رشد نشان داد که الیاف حاوی دارو چه در حالت کراسلینک شده و چه در حالت کراسلینک نشده در برابر استافیلوکوکوس آرئوس خاصیت آنتی باکتریال دارند اما در برابر اشریشیا کلی خاصیت باکتریکشی ندارند کلمات کلیدی مهندسی بافت استخوان پلیکاپروالکتون ژالتین شیشه زیستفعال فیبرونکتین آلبومین آموکسیسیلین دارو رسانی
چكيده انگليسي :
AbstractOne of the new solutions to the treatment of defects and bone diseases is the use of artificialscaffolds The main purpose of this study is preparation and evaluation of nano biocompositescaffolds of Polycaprolactone Gelatin bioactive glass coated with BSA and Fibronectinproteins containing amoxicillin for bone tissue engineering Sub micron bioactive glassparticles sBG with diameter of 720 80 nm n 30 were synthesized Polycaprolactone gelatin nanofibers with 2 5wt of sBG incorporation were electrospun The results revealed a highly bioactive fibers such that following 5 days in simulated bodyfluid SBF hydroxyapatite had covered the whole surface Alizarin red staining of dentalpulp stem cells seeded on sBG contained fibers following 14 days demonstrated that thefibers had stimulated osteogenic differentiation This result occurred in the absence of anyosteogenic supplements suggesting the great role of sBGs in cell differentiation In thesecond part of this research BG nanoparticles nBG with diameter of 70 15 nm n 40 were synthesized through sol gel method Fibers containing 1 25 2 5 and 5 wt of nBGswere electrospun The results from uniaxial tensile test revealed that the nanofiberscontaining 5wt nanoparticles with ultimate tensile strength of 12 7 0 7 MPa Elongationof 91 11 percent and elastic modulus of 79 9 MPa had better mechanical characteristics incomparison with other fibers so these fibers were selected as optimized fibers TheTransmission Electron Microscopy TEM of the optimized fibers confirmed that theparticles have been incorporated into the structures Moreover the bioactivity of the fiberswas approved by HA formation after 10 days in SBF Bovine Serum Albumin BSA andFibronectin proteins were attached on surface of the fibers with and without HA on theirsurfaces Quantitative Assessments with UV Vis regarding protein adsorption revealed thatthe amounts related to fibers with HA is are about 130 g mg more than ones without HA Cell studies showed that the cell adhesion has improved in the presence of Fibronectin Inorder to assess the fibers potential for treatment of bacterial infection of bone fibers withoutnanoparticles but with 3wt Amoxicillin were electrospun and their drug release rate wasassessed It was shown that the fibers release the drug during two stages of rapid and gradualso that for non crosslinked fibers the drug release after 1hr was about 70 while theremaining drug was released gradually until 24hr investigations related to antibacterialeffect of the fibers against Staphylococcus aureus and Escherichia coli and measuring theinhibition zone diameter showd that the drug containing fibers whether in crossliked or non crosslinked mood are antibacterial against Staphylococcus aureus but cannot killEscherichia coli Key Words Bone Tissue Engineering Polycaprolactone Gelatin Bioactive glass Fibronectin Albumin Amoxicillin Drug Delivery
استاد راهنما :
شيدا لباف ، محمدحسين عنايتي
استاد داور :
رحمت الله عمادي، عليرضا علافچيان
